基于县域资源开发的中学化学学科教学实践

陈德华

化学是一门实验科学，化学所取得的丰硕成果，与实验的重要作用是分不开的。同时，化学也是一门实践性很强的学科。笔者从教多年，喜欢思考，发现近几年中学化学教学重课堂实验，轻课外实践，尤其是缺乏与当地县域特色资源结合的学科实践活动。也就是说，现在的中学化学，完全还是围绕教材和中高考的导向来进行教学的，脱离了生活实际。而化学是有价值的学科，如果教师的知识也仅限于教材，较少了解教材之外化学的应用，学生就不能深入地了解化学学科的价值。

笔者查阅文献发现，基于县域资源的中学化学教学实践较少有人研究，受种种因素的影响，教师很难进行跨行业实践研究。但是中学化学中县域特色资源的教学实践研究有诸多价值。

一、符合化学的本质和价值

对化学的本质和价值，虽然不同的化学家有不同的说法，但总的来说，人们都普遍认为学习化学就是认识物质和创造物质。追求价值是学科教学活动重要的内驱力，化学教师要引领学生认识化学、学习化学、喜欢化学。中学化学教育，虽不是一定要培养出未来的专业化学家，但大家都知道，对每一个现代人来说，都必须懂化学和用化学，化学学科素养应该贯穿到每个学生将来的一生。

化学的本质是什么？无论是中国古代的炼丹术抑或是西方中世纪的炼金术，还是近代拉瓦锡等前辈的化学研究，其目的都是准确合成化学物质，所以化学的本质是获得物质和创造物质。现代化学就是在原子分子水平研究物质，基本特征就是研究分子、创造分子。县域内有硫酸厂、氮肥厂、水泥厂等，可以让学生通过学科实践，直观地了解工业上如何合成硫酸、硫酸铵肥料以及硅酸盐水泥的工艺流程。

化学的价值是什么？化学的价值在于保证人类的生存并不断提高人类的生活质量。除了传统的利用化学生产化肥和农药增加粮食产量外，最重要的是利用化学合成新型药物，以抑制细菌和病毒，保障人体健康;在“碳中和”下如何利用化学开发新能源，在载人登月、蛟龙入海的新形势下如何研究新材料……

通过学科实践活动，不仅体现了基于实证的学科价值，附带创造社会价值。据笔者调查，本县域就有与化学密切相关的企业，如硫酸厂生产现代工业急需的硫酸，化肥厂在生产硫酸铵，超纤厂在生产超纤用于汽车皮革，还有一家生产氧化锌的工厂，氧化锌在工业上用途广泛，是催化剂和各种添加剂，产品十分畅销。笔者认为，立足县域资源发展特点，具有较新的视角和社会价值，同时可以提升学生对县域的形象和从化学视域的新认识，不仅符合新课程培养育核心素养的要求，更具有较高的社会价值，同时能提升县域新形象。

而以上这些价值，学生知之甚少，甚至化学教师也了解不多，这些多样的、生动的县域资源需要我们开发和实践，才能更好地提升化学教学的价值。所以中学化学教学需要深层次的转型，教师要给学生知识，首先要提高自己的知识储备。除了教材以外，还要从广阔的工农业生产生活实践中获得更多的学科知识。

二、符合中高考化学新趋势

2017年版普通高中化学课程标准强调“素养为本”化学课堂教学的设计，学科实践则是最好的载体。高考历年有化工流程题，来源于社会生产实践，而且站在理论高度，让学生现场分析。如果学生没有平时的学科实践积累，全凭教材理论知识，难有深层次的理解和解题思路。

2019年11月29日教育部印发初中高考试命题意见指出，取消初中学业水平考试大纲。中考也开始注重对化学反应原理与变化规律的考查，减少机械记忆类题目的考查。试题注重生产生活、科技前沿等真实的化学情境建设，传递正面价值导向，考查学生在完成义务教育化学学习后，对化学在新能源、新材料、健康、环保等领域的重要价值的理解，引导学生树立远大目标，为民族复兴和人类发展做出自己应有的贡献。纵观近年中高考化学，特别注重真实情景创设，强调证据推理，非常接地气。如2021年福建中考化学卷中第12题涉及钢铁的应用与生产，第13题中涉及我国古代“布灰种盐”的原理，2019年福建中考化学第14题中介绍了《天工开物》中锌的冶炼方法和原理。反观目前的化学课堂，讲练太多，偏重于知识和技巧传授，各种课堂转型，也仅是教法的转型，缺乏实践的转型。

情境与体验是理科教学中德育实施的两个重要特點，这就强调了化学教学需要利用丰富的素材来创设情境，建立深刻的情感体验，情境越真实，学生深入探究的兴趣越浓厚。如硫酸是现代工业的重要原料，硫酸的合成流程和工艺是高中的一个重要知识点。县域内恰好有一家硫酸厂，旁边还有一家生产硫酸铵的化肥厂，化肥厂的重要生产工艺是合成氨。结合这些县域资源，做好学科实践，让技术员现场讲解生产流程，胜过千言万语的纯理论传授。

三、增加教学的新视角，让学生对化学更有兴趣

拓展学科知识育人价值，通过化学实践，帮助学生认识到人类对化学的认识经历的艰辛探索过程，以实践和实验为手段，通过证据推理得出结论的过程。引导学生了解社会科学知识，激发探究欲望，这也符合新课程理念。同时，中高考强调增加情境背景，即证据推理，证据的作用包括证实，通过设计证明命题是正确的。所以教师教学在要引导学生参加课外实践，培养学生的证据能力。

例如，普通中学生都知道石灰石的主要成分是碳酸钙。而笔者所在的县域恰好是全国有名的石灰石资源大县，储量华东第一。县域内围绕石灰石资源建设了大批水泥厂，石灰石的用途广泛，大量应用于钢铁工业、玻璃工业、牙膏生产等行业。还有大家喜欢的自热小火锅，发热包就是用石灰石制成的生石灰，原理就是生石灰遇水会放了大量的热。这样可以设计一个学科实践活动，带领学生到水泥厂参观，并引导学生画一个石灰石用途的思维导图，并附上简单的生产工艺流程。

又如，在酸碱盐教学中，学生对“碱+盐—新碱+新盐”这个反应很难有深刻印象，教师最多就是提示此反应可以应用于工业制烧碱，即工业上用纯碱和石灰浆反应生成氢氧化钠。如果教师进一步提示，此反应也是民间皮蛋制作的一个主要反应，学生就会印象深刻。接下来教师可以引领学生开展课外实践活动，学习体验皮蛋制作。学生通过分组活动，查资料，购买原料，现场进行皮蛋制作。教师加以指导，同时强调制作皮蛋时必须戴橡胶手套，为什么要戴橡胶手套？因为氢氧化钠有较强的腐蚀性。还有如何检验皮蛋粉混合加水后的成分？这样全套流程下来，学生从一个新的角度，用亲身实践对酸碱盐转化有了深刻的理解。

大家知道，中学化学教学要力求体现时代性、独创性、科学性、实用性、可行性等原则，从小问题入手研究，贴近教学，贴近现实。而现实状况是，学生和教师对教材知识了如指掌，对化学原理在课外的生产生活实践中的应用则存在空白。比如，师生都清楚高锰酸钾可以制氧，但很少有人知道，高锰酸钾在每个诊所的医生都有，是常用的消毒剂，可以消炎止痛。鱼塘可以用它对鱼苗消毒，食用菌栽培中也要用它来消毒。近年在防治瓜类蔬菜枯萎病等毁灭性病害方面高锰酸钾大显神通，防效达95%以上，而且无污染、安全可靠、成本低，还为瓜菜提供了钾、锰等营养元素，促进生长。西餐厅厨师，用一定浓度的高锰酸钾溶液处理生菜，预防病从口入。这些化学原理的应用，能激发学生的浓厚兴趣。

通过对教材的处理，增加新视角，不用教师动员，正处于好奇年龄的中学生自然对化学更有兴趣，从而为培养学生科学素养打下基础，给每个学生提供一个认识化学价值的独特视角。从教材的宏微结合到现场的学科实践，这远比用化学符号组合来描述化学、学习化学、更能体现化学的价值特点。

四、探索一条新型化学教学模式

化学课程标准包括从“知识与技能”“过程与方法”“情感态度与价值”三个方面的培养，但目前的教学仅满足于第一条，对后两条教师可能会潜意识中不那么重视。而化学学科实践恰可以弥补这个不足。从化学教学的角度看，学科实践提升学生核心素养，可以激发学生的科学探索意识，有助于培养学生收集和处理信息的能力。通过化学实践，可以有意识地训练学生的观察化学、发现化学、实验设计、数据处理、分析综合能力等。

要进行县域特色资源的实践研究，困难在于克服以前的教学思维定式，努力形成适应现代学生的新型教学模式。通过实践的探索，可以帮助学生理解化学对社会发展的作用，能从化学的视角去认识科学、技术、社会和生活方面的有关问题，了解化学制品对人类的影响，懂得运用化學知识合理地开发和利用化学资源;使学生在面临与化学有关的社会问题的挑战时，能做出更理智、更科学的决策。一方面提供给学生未来发展所需要的最基础的化学知识和技能，培养学生运用化学知识和科学方法分析和解决简单问题的能力;另一方面使学生从化学的角度逐步认识自然与环境的关系，分析有关的社会现象。

学科实践研究中教师的重点和目标：1.通过学科实践研究，总结出化学学科实施素质教育的特点和规律;2.弄清楚县域资源发展特点和化学教学的关系和联系;3.探索出一整套在片区中学开展立足县域资源发展的化学教学实践体系;4.设计开发适合县域资源特点的化学实践教学案例;5.促进学校教师学科素养的提高，造就高水平的科研队伍。

以“金属矿物——铁的冶炼”为例，笔者组织课题组到县域内的省级潘洛铁矿下属的洛阳矿区井下一百多米深处，实际探访磁铁矿开采，全程由安全矿长讲解，大家深刻感受到采矿的现代化进步。参观完井下开采后，又参观实验室，请专业技术人员讲解铁矿石成分检验，技术人员讲到，这里的矿物所含元素可以覆盖元素周期表。还了解了铁矿化验方法，如重铬酸钾容量法快速测定铁矿石中全铁量、碱熔重铬酸钾滴定法测定铁、酸溶重铬酸钾滴定法测定铁等。这些检测方法刚好是高考化学中常考的实验探究和定量分析计算题内容。

通过整个课题活动，教师学到了许多课外知识，从中知道这个铁矿的磁铁矿含铁量达43～44%，而澳大利亚铁矿由于天然优势，纯度极高，几乎达到66～67%。除了收获知识，课题组还带回了铁矿石样品进行研究。

这样，在有关金属冶炼的教学中，教师就可以以此为素材，向学生讲解当地有什么铁矿，主要成分是什么，纯度有多少。同时播放参观照片和视频，展示铁矿石样品，让学生感同身受，热爱化学，热爱家乡。

五、改变化学学习活动评价的方法，促进学生素质的全面发展

学科实践活动可以加强过程评价，丰富评价形式。教师要加强对学生学科实践活动的观察与评价，尤其是问题讨论、分工合作等，分析他们的学习态度，给予过程性、激励性的评价。

通过化学实践，利用学生分组合作交流的学习方式，促进学生的自主发展，教师不再按分数来评价，而是通过实践的表现和态度情况来评价，更能培养学生的化学意识、参与意识和创新意识、应用意识等，从而促进学生素质的全面发展。在实践活动中，学习分数高的学生不一定比平时学分低的学生情感态度表现好。比如，笔者在讲到“燃烧与爆炸”时，对面粉也可能会爆炸这一知识点，教材只是一带而过。而一些基础薄弱的学生，反而对其更感兴趣，甚至想要动手尝试验证面粉是否会爆炸。教师要表扬他们的求知精神，为他们提供延伸的学习资料，在保证安全的前提下科学指导他们进行此次实验，如此一来，以激励性评价促使这部分学生不断进步。

不仅如此，通过学科实践后的科学评价，还能提高学生社会责任感。这不仅能充分发挥育人的作用，也让学生对教科书上的化学学科有了一个更感性的认识，提高了学生的社会责任感。

六、学科育人价值的深度挖掘

化学学科有其独特的育人价值。通过学科实践活动，可以充分地让学生感受到科学思想与方法。比如，在县域内的花卉研究所，中国杜鹃大王陈子望感叹，有了现代的科学思想与方法，比如，测pH值、溶液电导率等，可以清楚地判断栽培基质，如各种产地的泥炭土、椰糠土是否达标，解决了凭经验判断花土质量的难题。老专家说，有了专业设备，花农可以测得高山杜鹃适宜生长的pH值为3.5～5.5，比西洋杜鹃更偏爱酸性土壤。而茶花的扦插育苗，必须用黄土，即酸性土，否则不会成活。此外，还可以通过化学学科实践培养祖国自豪感。比如，到大型铁矿井下，当今的开采工作完全是机械化作业，只需少数人，全部由传感器采集数据，整个工作过程井井有条。更神奇的是，在如此深的井下，不仅有现代的通风和供电设施，还已经实现地下移动数字通信的完全覆盖。技术站站长自豪地说，他们这个实验室可以完全覆盖检测整个元素周期表，如此培养学生对祖国的自豪感。

总之，应通过学科实践，探索县域资源，让学生充分体会到化学是一门中心的、实用的、创造性的且充满魅力的学科。化学对人类物质文明的贡献功不可没，教师应激发学生学习化学的兴趣和探究欲，培养学生化学的科学态度与责任意识，提升化学素养。

（左毓红）